[發明專利]基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器

在審

• 申請號: 201210537093.2
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103873132A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 馬士全;姚亮;許雪梅
• 申請（專利權）人: 許雪梅
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

1.基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，采用基于PXIe總線的插卡式結構，由上位機軟件和硬件信號處理模塊組成；硬件信號處理模塊包括零槽控制器、時鐘同步管理板卡、中頻信號產生板卡、中頻信號接收板卡、上變頻板卡與下變頻板卡；上位機軟件運行于配置有windows操作系統的零槽控制器上；零槽控制器運行上位機軟件產生相應的衛星數據、發射功率、信號調制方式和信道模型參數控制字，并通過PXIe總線將數據傳輸至中頻信號產生板卡上；中頻信號產生板卡在上位機軟件的控制下，對衛星數據進行數字化處理并按照零槽控制器指令進行調制，同時對信道模型進行多徑干擾選擇、時間延遲控制或噪聲模型選擇處理后進行數模轉換產生模擬中頻信號；上變頻板卡接收中頻信號產生板卡的模擬中頻信號上變頻到指定頻點并通過天線或電纜進行發送，同時能夠對發射信號進行功率控制；下變頻板卡通過天線或電纜接收信號并下變頻至中頻信號接收板卡能夠接收的頻點，同時能夠對接收信號進行功率控制；中頻信號接收板卡接收下變頻板卡或中頻信號產生板卡傳輸的模擬中頻信號后，經過模數轉換、捕獲、跟蹤與解調處理，并將解調后的數據通過PXIe通信接口傳輸到零槽控制器上；時鐘同步管理板卡利用PXIe總線為中頻信號產生板卡、中頻信號接收板卡、上變頻板卡與下變頻板卡提供參考時鐘、復位和時基同步信號。

2.根據權利要求1所述的基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，所述上變頻板卡設置有若干種，每一種上變頻板卡具有不同的通信頻段。

3.根據權利要求1所述的基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，所述中頻信號產生板卡與上變頻板卡組成發射機負責信號發射處理，所述中頻信號接收板卡與下變頻板卡組成接收機負責信號接收處理，上變頻板卡的發射信號端通過電纜連接到下變頻板卡的接收信號端。

4.根據權利要求1所述的基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，所述中頻信號產生板卡的發送信號端通過電纜與中頻信號接收板卡的接收信號端連接，時鐘同步管理板卡利用PXIe總線為中頻信號產生板卡與中頻信號接收板卡提供參考時鐘、復位和時基同步信號。

5.根據權利要求1所述的基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，所述硬件信號處理模塊有兩組，每一組硬件信號處理模塊內部，中頻信號產生板卡與上變頻板卡組成發射機負責信號發射處理，中頻信號接收板卡與下變頻板卡組成接收機負責信號接收處理；其中一組硬件信號處理模塊內部的上變頻板卡的發射信號端通過電纜連接到另外一組硬件信號處理模塊內部的下變頻板卡的接收信號端，下變頻板卡的信號接收信號端通過電纜連接到另一組硬件信號處理模塊內部的上變頻板卡的發送信號端。

6.根據權利要求1至5任一項所述的基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，所述中頻信號產生板卡內部設置有PXIe通信控制模塊、基帶信號處理模塊、信道參數控制模塊、信道參數處理模塊和上變頻與數模轉換模塊，PXIe通信控制模塊接收零槽控制器數據并分成兩路進行傳輸，一路用于將數據傳輸到基帶信號處理模塊，基帶信號處理模塊按照零槽控制器的指令對數據進行調制與編碼，另一路用于將控制參數傳輸到信道參數控制模塊，信道參數控制模塊負責信道多徑干擾、時間延遲控制或噪聲模型的產生與控制，由基帶信號處理模塊處理的數據與信道參數控制模塊產生的信道模型參數經過信號參數處理模塊進行疊加后，進行數模轉換產生模擬中頻信號。

7.根據權利要求6所述的基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，所述基帶信號處理模塊在對數據進行調制與編碼時，同時對數據進行壓縮與加密操作。

8.根據權利要求1至5任一項所述的基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，所述中頻信號接收板卡內部設置有PXIe通信控制模塊、信號解碼模塊、信號跟蹤模塊、信號捕獲模塊和下變頻與模數轉換模塊，下變頻與模數轉換模塊負責將接收到的模擬中頻信號進行數字化轉換，然后經過信號捕獲、信號跟蹤與信道解碼，并通過PXIe通信控制模塊傳輸到零槽控制器上。

9.根據權利要求1所述的基于PXIe總線的衛星通信系統模擬器，其特征在于，所述中頻信號產生板卡內部包括PXIe接口電路、DSP信號處理電路、FPGA信號處理電路、SRAM數據存儲電路、和數模轉換電路，中頻信號接收板卡內部包括PXIe接口電路、DSP信號處理電路、FPGA信號處理電路、SRAM數據存儲電路、和模數轉換電路，FPGA信號處理電路內置PCIe硬核，負責與PXIe通信接口進行通信。